Zwischenfrequenz

Zwischenfrequenz (ZF) (engl. intermediate frequency / IF) ist ein Begriff aus der Elektronik. Allgemein bezeichnet er in der Empfangstechnik eine Frequenz oder einen Frequenzbereich, auf die ein Eingangssignal umgesetzt wird. Meist wird er im Zusammenhang mit Überlagerungsempfängern (Superhet) verwendet und bezeichnet dort die fest eingestellte Frequenz, auf die das von der Antenne kommende Empfangssignal heruntergemischt, verstärkt und demoduliert wird. Der Vorteil fest eingestellter Schwingkreise ist, dass der Superhet im gesamten Empfangsbereich konstante Empfangseigenschaften erhält.

Zwischenfrequenzstufe in einem historischen Fernsehempfänger aus dem Jahr 1950

Nur das Empfangssignal, das um den Wert der Zwischenfrequenz von der Oszillatorfrequenz des Lokaloszillators (LO) versetzt ist, kann den Zwischenfrequenzverstärker passieren:

$f_{\mathrm {ZF} }=f_{\mathrm {LO} }-f_{\mathrm {e} }$  oder  $f_{\mathrm {ZF} }=f_{\mathrm {LO} }+f_{\mathrm {e} }$.

Die Zwischenfrequenz ist meist niedriger als die Eingangsfrequenz, weil der Schaltungsaufwand bei Verstärkern tiefer Frequenzen geringer ist als bei hohen. Der genaue Wert hängt von der Empfängertechnik ab: Bei AM-Rundfunkempfängern wird im Lang-, Mittel- und Kurzwellenbereich mit 460 kHz gearbeitet, bei UKW-Rundfunkempfängern hat sich die Frequenz 10,7 MHz etabliert, bei Fernsehempfängern 38,9 MHz für das Bildsignal. Die Zwischenfrequenz für den Ton wird aus der Mischung des vom Sender kommenden frequenzmodulierten Tonsignals mit dem amplitudenmodulierten Bildsignal gewonnen. Der Abstand dieser beiden Signale ist z. B. beim analogen TV-System PAL B auf 5,5 MHz festgelegt, so dass bei der Mischung immer die Ton-Zwischenfrequenz von 5,5 MHz entsteht.

International wurde vereinbart, in einem ausreichend breiten Bereich um die üblichen Zwischenfrequenzen keine leistungsstarken Sender zu betreiben, die schwer ausblendbare Störungen erzeugen würden. Diese ließen sich (zumindest in der Nachbarschaft dieser Sender) nur durch extrem wirkungsvolle Saugkreise oder präzis abgestimmte symmetrische Mischer beseitigen.

Bei Breitbandempfängern und Funkscannern liegt die 1. Zwischenfrequenz häufig über der höchsten Empfangsfrequenz, um auch trotz ungenügender Vorselektion einen genügend hohen Spiegelfrequenzabstand zu erreichen.

Bei LNBs für Satellitenempfang ist die Frequenz des Lokaloszillators fest. Hier wird das Empfangssignal im Bereich um 11 GHz auf Zwischenfrequenzen von 950 bis 2150 MHz heruntergemischt. Die Frequenzreduzierung wird hier nur vorgenommen, um die tiefere ZF verlustärmer über Koaxialkabel übertragen zu können.

Bei professionellen Funkanlagen wird oft eine mehrstufige Signalaufbereitung verwendet, wobei auch unübliche Zwischenfrequenzen zur Anwendung kommen. Die erste Zwischenfrequenz kann 10,8 MHz betragen, für die zweite ZF werden Frequenzen von 450 bis 470 kHz verwendet.

Nach der Verstärkung wird die Zwischenfrequenz den entsprechenden Demodulatoren oder bei Doppelsuperhetempfängern weiteren Mischern zugeführt.

Zwischenfrequenzen sind standardisiert, da auf diesen Frequenzen keine starken Sender betrieben werden sollten (Einstrahlungen wären auf allen empfangenen Sendern zu hören) wie auch Abstrahlungen der Empfänger in diesem Frequenzbereich kaum zu vermeiden sind (Frequenzen nicht für DX nutzbar):

• LW/MW/KW: meist 455 kHz genutzt
• UKW: meist 10,7 MHz genutzt, auch von vielen LW/MW/KW-Doppelsuperhets genutzt
• TV: 33 bis 40 MHz genutzt
• SAT: erste ZF meist 900 bis 2150 MHz, zweite ZF ~470 MHz

Literatur

• Gregor Häberle, Heinz Häberle, Thomas Kleiber: Fachkunde Radio-, Fernseh- und Funkelektronik. 3. Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten 1996, ISBN 3-8085-3263-7
• Helmuth Wilhelms, Dieter Blank, Hans Mohn: Elektro-Fachkunde 3 Nachrichtentechnik. 1. Auflage. B.G. Teubner Verlag, Stuttgart 1982, ISBN 3-519-06807-9